某古塔纠偏工程设计

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1、某古塔纠偏工程设计第1章绪论1.1论文研究的意义论文研究的古塔高度84.93米，其高度不仅位列国内青砖结构塔之首，而且在世界的青砖结构塔中也位列第一，是现存十八世纪初世界最高的砖结构建筑，是世界超高耸建筑的典型，古人利用古建筑学原理建造如此超高之塔，体现造塔者的智慧和胆略。超高耸古代建筑中成功使用筒中筒结构属世界罕见。塔身内室呈平面方形，塔室之间以转折回廊式阶梯塔道相通，外廓塔壁和内室塔壁组成筒中筒结构建筑。虽然筒中筒结构在现代建筑中已不鲜见，但在十八世纪初，这种砖结构的筒中筒建筑，十分罕见，是古人先贤的集大成之作。塔体结构设计科学先进。一层只开小门而不设窗，二层设四个窗户相较三层以上每层设八

2、个窗户，尽可能保持塔体的稳定性。三层以上每面塔壁均设窗户，可以从八个方向抵消风剪压力，减轻风力对塔体的破坏作用。塔壁向外开窗，可以采光，在游人走到高层时，可以让人凭窗远望，窗台小憩。古塔承载儒、释、道三重文化。古塔的建造起因是儒家所倡导的科举制度，古人认为建塔可带来文运昌盛。古塔为笔，文湖为砚，石盘山为笔架，可知古人用心之良苦。古塔层数为十三，道学认为象征生命，而与十二生肖相结合，体现生命的轮回。古塔置于汾阳低平之地，与吕梁山脚的石盘山相呼应，古人可能是从周易学中得到启示而为之。文殊菩萨造像置于首层应该是佛学文化的体现。塔内设置十二生肖属国内独有。现存古塔众多，但除了汾阳古塔外没有第二处古塔塔

3、内设置十二生肖。这在当时无疑是一种思维和形式创新，是古人为我们留下的宝贵文化遗产，值得深入研究。因此，对于古塔的纠偏保护就显得尤其迫切和重要。........1.2国内外古塔纠偏现状古塔纠偏专业技术在国外比较成熟，较早的典型实例就是意大利比萨斜塔的纠偏工程。比萨斜塔的建设前后经历了近200年，塔高54m，于1370年竣工。在漫长的建设阶段里，比萨斜塔发生了不均匀沉降，塔顶最大水平偏移量曾达到5270mm，经过长时间的论证与设计，意大利专家采用斜孔掏土法，于2001年成功让比萨斜塔回倾了442mm，纠偏后的比萨斜塔重新向公众开放。在20世纪90年代以前，我国的古塔纠偏技术正处于探索阶段，一些建筑

4、公司进行了小规模的古塔纠偏工程实践，一些学者和工程技术人员也进行了一些理论研究与探讨。随着科学技术的进步和国家对于古塔保护的重视，古塔纠偏工程实践也越来越多：兰州白塔位于兰州市黄河北岸白塔山顶，高16.4m，七级八面，为实心砖砌体，由于1920年宁夏海原地震使白塔向南倾斜140mm，加之20世纪80年代以来绿化灌溉使白塔以每年42mm的速度加剧倾斜，张拉裂缝分布，风化剥蚀、压酥、压屈现象严重，选定结构加固、基础拖换、掏土加压纠偏和压力灌浆稳定基础四项工程措施对兰州白塔进行综合纠偏，并最终于1997年10月圆满的完成了对古塔的纠偏工作。奎光塔为十七层六面体密檐式砖塔，建于清道光十一年（1831）

5、，塔高52.67m。20世纪80年代初，奎光塔出现明显倾斜，塔体下部东侧砖体被压酥，西侧严重拉裂，塔体向北东方向倾斜1211mm，倾斜率达到2.5%。1994年对塔体第一层进行了应急加固处理，暂时缓解了塔身变形的发展；2001年，经过各级专家的论证最终决定采用钢筏承托、塔身掏砖、缆拉保护三种手段相结合对奎光塔进行纠偏施工，经过纠偏施工塔体结构强度、基底应力及抗震能力均得到大幅度提高，满足长期稳定的要求。..........第2章古塔简介及场地工程地质条件2.1古塔简介古塔始建年代不详，从现存塔形体结构考证，为明代晚期建筑。且原塔之北面有三间殿，与塔形成一处完整寺院，原塔高80.12米，占地面积

6、217.8平方米。古塔因经历过六级地震，塔身被震出裂缝，塔顶部之塔刹及十二、十三层的塔体半壁坍落，风磨铜顶被盗（见图2-1）。之后的70多年间历经人为及自然破坏使塔体严重损坏，依据《文物技术开发服务中心1998.3勘察报告》提供塔体各层损坏情况如下：第一层：出檐、猫头、滴水砖损坏达90%以上，斗拱残损，麻叶头15个损坏，垂莲柱残损6个，东面中间有三层飞砖掉落，西南角1-4层的升起部分上有裂缝，青石须弥座有风化和硬砸损坏，须弥座上的砖砌塔身风化高达1.3m左右，风化深度2-7cm。第二层：东南129°48′3斜距0.08m，八面角檐下均缺砖，北面、东面、西南面缺飞砖一层、猫滴

7、二层。垂莲柱残损3个，东面的两个角落，西南面的两个角落损坏严重。塔室及通道地面砖损坏达3-7层，井口上下四周各边30cm塌落。四个窗口底部损坏。第三层：倾斜方向128°39′6，斜距0.19m。西面的西北角3层飞砖，2层猫头，滴水砖损坏。其余猫头滴水砖损坏达50%。塔室及通道地面缺砖3-5层，地面井口塌落，井口的券顶砸坏。门窗砖皆有不同程度的损坏，特别是两个采光窗的券顶。第四层